大数据第十九天

Set集合概述

一个不包含重复元素的 collection。

Set集合类似于一个罐子，程序中可以把多个对象放进Set集合，但是Set集合通常不能记住这些元素的添加顺序，Set集合与Collection基本相同，没有提供额外的方法，实际上Set就是Collection，只不过是行为略有不同（不允许元素重复）

如果试图把两个相同的元素放入同一个Set集合的话，则添加失败，add方法返回值为false，并且新元素不会被加入

上面的这些特性是Set集合的特性，它的实现类完全符合这些特征，另外还有自己的特色

比如：TreeSet可以排序，LinkedHashSet能保证元素有序等等

Set集合基本功能演示

存储字符串对象的引用并遍历

虽然Set集合的元素无序，但是，作为集合来说，它肯定有它自己的存储顺序，而当你存放的顺序恰好和它的存储顺序一致时，会让你误以为Set是有序的，你可以多存储一些数据，就能看到效果。

最经常使用的就是它的实现子类HashSet

import java.util.HashSet;

import java.util.Set;

public class SetDemo {

public static void main(String[] args) {

// 创建集合对象，加泛型

Set<String> set = new HashSet<String>();

// 创建并添加元素

set.add("hello");

set.add("java");

set.add("world");

set.add("java");//重复字符串，不能添加

set.add("world");

// 增强for遍历

for (String s : set) {

System.out.println(s);

}

//除了增强for，还有其他的遍历方式么？迭代器

//没有索引，普通for不能用；直接打印的仅是toString结果

}

}

HashSet类概述

HashSet是Set接口的典型实现，大多数情况下，都是使用的HashSet这个实现类。

HashSet按hash算法来存储集合中的元素，因此具有很好的存取和查询性能。

HashSet有以下特点：

不保证元素的排列顺序，有可能与添加的顺序相同，有可能与添加的顺序不同

特别是它不保证该顺序恒久不变，也就是说元素的顺序有可能会变化

HashSet一般使用案例

import java.util.HashSet;

public class HashSetDemo {

public static void main(String[] args) {

// 创建集合对象，没使用多态

HashSet<String> hs = new HashSet<String>();

// 创建并添加元素

hs.add("hello");

hs.add("world");

hs.add("java");

hs.add("world");//想添加重复的字符串，不能添加成功

//在访问时，有可能打印出来的结果并不是存储时的顺序

//增强for遍历

for (String s : hs) {

System.out.println(s);

}

//迭代器遍历，这样遍历有什么好处？

Iterator<String> it = hs.iterator();

while(it.hasNext()){

System.out.println(it.next());

}

for(Iterator it = hs.iterator();it.hasNext();){

System.out.println(it.next());

}

}

}

总结：

HashSet并不保证存储元素的顺序

当元素个数增加时，元素的顺序会重新计算

HashSet存储结构示意图

HashSet如何保证元素唯一性

HashSet保持元素唯一性的概述

  • HashSet底层数据结构是哈希表，哈希表按哈希值来存储，HashSet集合中有若干个存储区域，而每个对象可以计算出一个hash值，对应一个存储区域
  • 当添加新元素时，系统会调用这个元素的hashCode方法，计算出这个元素的hash值，然后跟存储区域的每一个元素进行比较，如果不相同则添加该新元素（占用一个新的槽位）。如果相同表明槽位已经有元素了，那么再调用元素的equals方法比较，若为false，则添加该元素到这个槽位后的链表上；若为true，则这个元素就添加不进去。
  • 简单说就是通过元素的两个方法，hashCode()和equals()来完成，如果元素的hashCode()返回值相同，再判断equals()返回值是否为true，若为true就存不进去；如果元素的hashCode()返回值不同，不会调用equals()方法，直接就能存进去

add()方法在底层所依赖的两个方法

保证元素唯一性就是在元素添加的时候，看集合中是否已经有相同的元素了，hashSet就是在使用add方法时，对元素是否已经存在作出判断，如果已经存在了，就不会添加，否则就添加，从而保证了集合中元素的唯一性，add方法在底层依赖以下两个方法

  • int hashCode()：调用系统本地方法，返回一个int值
  • boolean equals(Object obj)：默认比较的是两个对象的内存地址

当往HashSet中添加元素时，先比较hashCode的返回值，如果相同，再调用元素的equals方法

验证以上两个方法中，到底是谁决定了HashSet的唯一性

//class A只重写了hashCode方法

public class A {

@Override

public int hashCode() {

return 1;//意味着所有A对象的hashCode方法返回值都为1

}

}

//class B只重写了equals方法

public class B {

@Override

public boolean equals(Object obj) {

return true;//意味着所有B对象的equals方法返回值都为true

}

}

//class C重写了hashCode和equals方法

public class C {

@Override

public int hashCode() {

return 2;

//意味着所有C对象的hashCode返回值都为2，注意：与类A的对象返回值不同

}

@Override

public boolean equals(Object obj) {

return true; //意味着所有C对象的equals方法返回值都为true

}

}

//测试类

public class HashSetDemo {

public static void main(String[] args) {

HashSet set = new HashSet<>();

//分别添加多个ABC对象，看最后到底有几个能被添加

set.add(new A());

set.add(new A());

set.add(new B());

set.add(new B());

set.add(new C());

set.add(new C());

for (Object object : set) {

System.out.println(object);

}

}

}

//打印结果，[类名]+[@]+[hashCode返回值]

[email protected]

[email protected]

[email protected]      //由于只有一个C的对象，所以这里只有一个元素

[email protected]

[email protected]

说明：

  • 单纯的重写hashCode方法，让不同的对象hashCode返回值相同，并不能保证元素唯一性，因为还要去比较equals方法的返回值
  • 单纯的重写equals方法，让不同对象的equals返回值为true，也不能保证元素唯一性，因为hashCode方法返回值不同的话，根本就不调用此方法

小结：

1.自定义类创建的对象如果想要放进HashSet集合中，通常需要重写hashCode和equals方法，系统判断两个元素是相同元素的标准就是：两个元素的hashCode返回值相同并且equals方法返回值为true，所以，我们就要告诉系统什么情况下能达到上述条件

2.当两个对象的hashCode不等的时候，直接能放进HashSet集合中不同的桶

3.当两个对象的hashCode相等时，后一个元素是否能够添加进HashSet集合，取决于这个对象的equals方法的返回值，若为true，则不能添加，若为false，则可以添加

4.相同hashCode，并且equals返回值为false的多个元素会以链表形式存放在同一个桶中，这样会影响集合性能，所以，在重写两个方法的时候，一定要保证equals方法返回值为false的元素hashCode方法的返回值不同，这样做是为了保证它们能分散在不同的桶中

自定义类重写hashCode方法的原则

重写hashCode方法的目的在于，让不同的对象能尽量落在不同的桶中，尽量避免没有关系的两个元素hashCode返回值恰巧相等，因为这样还得去比较两个元素的equals方法返回值。

重写hashCode方法的原则有：

  • 在程序运行过程中，同一个对象多次调用hashCode方法应该返回相同的值（如果不相同的话，意味着它对应的集合中的存储位置就不同了，也就是说同一个对象可以多次添加到这个集合了）。
  • 当两个对象通过equals方法比较返回值为true时，这两个对象的hashCode方法的返回值应该为相等的值，也就是说，这两个对象是相同元素，只能添加一个
  • 对象中用作equals方法比较标准的实例变量，都应该用于计算hashCode的值

当重写的hashCode方法返回值相同，而equals方法返回值为false的时候，这样的元素是被放在同一个桶中的，这样会影响集合的性能，如何进行优化呢？

优化的办法就是尽可能的让equals方法返回值为false的两个元素的hashCode值尽可能的不同，也就是说，尽可能的让单个元素占用一个“桶”，而不是多个元素共用一个“桶”

那么如何让不同的对象调用hashCode方法时返回值不同呢？

由于各个对象的实例变量值一般是不同的，比如Person类中的姓名，年龄，身份证号等，这些属性值重复的概率是很低的，那就可以在hashCode方法中使用本对象的这些属性值来构建一个hash值，这样，不同的对象之间hashCode相同的概率就大大降低了

在使用实例变量的时候需要注意，如果实例变量是一个基本数据类型的话，那就可以直接使用了，如果是一个引用数据类型的话，应该考虑到这个数据是否为null，如果为null，就用0代替，如果不是null，那就求出其对应的hash值来使用（由于是引用数据类型，其父类Object已经有了一个hashCode的方法，可以直接用）

光是考虑这些条件就够麻烦的了，有没有简便一些的方法呢？

当然有，强大的IDE已经为我们实现了

自动生成hashCode和equals方法的例子

定义完成员变量之后，从Source中自动生成重写后的hashCode和equals

public class Student {

private String name;

private int age;

public Student() {   }

public Student(String name, int age) {

this.name = name;

this.age = age;

}

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

@Override//自动生成

public int hashCode() {

final int prime = 31;

int result = 1;

result = prime * result + age;

result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());

return result;

}

@Override//自动生成

public boolean equals(Object obj) {

if (this == obj)

return true;

if (obj == null)

return false;

if (getClass() != obj.getClass())

return false;

Student other = (Student) obj;

if (age != other.age)

return false;

if (name == null) {

if (other.name != null)

return false;

} else if (!name.equals(other.name))

return false;

return true;

}

}

测试类

import java.util.HashSet;

public class HashSetDemo2 {

public static void main(String[] args) {

// 创建集合对象

HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();

// 创建学生对象

Student s1 = new Student("tom", 27);

Student s2 = new Student("张三", 22);

Student s3 = new Student("张四", 30);

Student s4 = new Student("tom", 27);

Student s5 = new Student("tom", 20);

Student s6 = new Student("李四", 22);

// 添加元素

hs.add(s1);

hs.add(s2);

hs.add(s3);

hs.add(s4);

hs.add(s5);

hs.add(s6);

// 遍历集合

for (Student s : hs) {

System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());

}

}

}

HashSet集合存储自定义对象并遍历

重点看自定义类存在多个成员变量时，使用IDE的优势

public class Dog {

private String name;

private int age;

private String color;

private char sex;

public Dog() {}

public Dog(String name, int age, String color, char sex) {

this.name = name;

this.age = age;

this.color = color;

this.sex = sex;

}

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

public String getColor() {

return color;

}

public void setColor(String color) {

this.color = color;

}

public char getSex() {

return sex;

}

public void setSex(char sex) {

this.sex = sex;

}

//自动生成的hashCode方法和equals方法

@Override

public int hashCode() {

final int prime = 31;

int result = 1;

result = prime * result + age;

result = prime * result + ((color == null) ? 0 : color.hashCode());

result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());

result = prime * result + sex;

return result;

}

@Override

public boolean equals(Object obj) {

if (this == obj)

return true;

if (obj == null)

return false;

if (getClass() != obj.getClass())

return false;

Dog other = (Dog) obj;

if (age != other.age)

return false;

if (color == null) {

if (other.color != null)

return false;

} else if (!color.equals(other.color))

return false;

if (name == null) {

if (other.name != null)

return false;

} else if (!name.equals(other.name))

return false;

if (sex != other.sex)

return false;

return true;

}

}

测试类

import java.util.HashSet;

public class DogDemo {

public static void main(String[] args) {

// 创建集合对象

HashSet<Dog> hs = new HashSet<Dog>();

// 创建狗对象

Dog d1 = new Dog("AA", 25, "红", ‘男‘);

Dog d2 = new Dog("BB", 22, "黑", ‘女‘);

Dog d3 = new Dog("AA", 25, "红", ‘男‘);//

Dog d4 = new Dog("AA", 20, "红", ‘女‘);

Dog d5 = new Dog("CC", 28, "白", ‘男‘);

Dog d6 = new Dog("DD", 23, "黄", ‘女‘);

Dog d7 = new Dog("DD", 23, "黄", ‘女‘);//

Dog d8 = new Dog("DD", 23, "黄", ‘男‘);

// 添加元素

hs.add(d1);

hs.add(d2);

hs.add(d3);

hs.add(d4);

hs.add(d5);

hs.add(d6);

hs.add(d7);

hs.add(d8);

// 遍历

for (Dog d : hs) {

System.out.println(d.getName() + "---" + d.getAge() + "---"

+ d.getColor() + "---" + d.getSex());

}

}

}

获取10个1至20的随机数，要求随机数不能重复（使用HashSet实现）

有范围的随机数：Random类的nextInt(int bound)方法

HashSet本身能保证元素不重复，但是往集合中尝试添加的次数不确定

import java.util.HashSet;

import java.util.Random;

public class HashSetDemo {

public static void main(String[] args) {

// 创建随机数对象

Random r = new Random();

// 创建一个Set集合

HashSet<Integer> ts = new HashSet<Integer>();

// 判断集合的长度是不是小于10

while (ts.size() < 10) {

int num = r.nextInt(20) + 1;

ts.add(num);

}

// 遍历Set集合

for (Integer i : ts) {

System.out.println(i);

}

}

}

LinkedHashSet类概述

HashSet有个子类：LinkedHashSet类，元素也是不允许重复，它的特点是使用链表维护其元素的顺序，这样使得元素是看起来按照插入的顺序保存的，也就是访问元素的顺序和存储元素的顺序一致

LinkedHashSet特点：

  • 由链表保证元素访问顺序，因此性能略低于HashSet
  • 由哈希表保证元素唯一

import java.util.LinkedHashSet;

public class LinkedHashSetDemo {

public static void main(String[] args) {

// 创建集合对象

LinkedHashSet<String> hs = new LinkedHashSet<String>();

// 创建并添加元素

hs.add("hello");

hs.add("world");

hs.add("java");

hs.add("world");

hs.add("java");

// 遍历

for (String s : hs) {

System.out.println(s);

}

}

}

TreeSet类概述

从继承关系上看，TreeSet实现了SortedSet接口，其元素可以进行比较，从而可以进行排序

TreeSet集合对元素进行排序有两种实现方式：

1.让元素具有比较性：使用元素的自然顺序对元素进行排序

2.让集合本身具有比较性：根据创建 set 时提供的 Comparator 进行排序

具体取决于使用的构造方法

存储整型值，自动排序的样例：

import java.util.TreeSet;

public class TreeSetDemo {

public static void main(String[] args) {

TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<Integer>();

// 创建元素并添加

ts.add(20);

ts.add(18);

ts.add(23);

ts.add(22);

// 遍历

for (Integer i : ts) {

System.out.println(i);

}

}

}

字符串一样可以实现排序

自定义类型的使用

自定义类实现排序的第一种方式：自然排序，让元素具有比较性

如果一个类的元素要想能够进行自然排序，就必须实现自然排序接口Comparable--可比较的，实现接口的时候指定了泛型，所以在实现compareTo方法的时候，就可以直接指定形参的类型，省去了类型转换的麻烦

public class Student implements Comparable<Student> {//实现Comparable接口

private String name;

private int age;

public Student() {

}

public Student(String name, int age) {

this.name = name;

this.age = age;

}

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

@Override//由于指定了泛型，所以在重写方法的时候，直接写类型即可

public int compareTo(Student s) {

// return 0;

// return 1;

// return -1;

// 这里返回什么，其实应该根据我的排序规则来做

// 按照年龄排序,主要条件

int num = this.age - s.age;

// 次要条件

// 年龄相同的时候，还得去看姓名是否也相同

// 如果年龄和姓名都相同，才是同一个元素

int num2 = num == 0 ? this.name.compareTo(s.name) : num;

return num2;

//若想倒序，直接将两个变量的顺序颠倒即可

//int num = s.age - this.age;

//int num2 = num == 0?s.name.compareTo(this.name):num;

//return num2;

/*另一种写法

if(this.age > o.age){

return -1;

}

if(this.age == o.age){

return o.name.compareTo(this.name);

}

return 1;*/

}

}

测试类TreeSetDemo2

import java.util.TreeSet;

public class TreeSetDemo2 {

public static void main(String[] args) {

TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>();

// 创建元素

Student s1 = new Student("zhanga", 27);

Student s2 = new Student("zhangb", 27);

Student s3 = new Student("tom", 23);

Student s4 = new Student("tom", 27);

// 添加元素

ts.add(s1);

ts.add(s2);

ts.add(s3);

ts.add(s4);

// 遍历

for (Student s : ts) {

System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());

}

}

}

条件不一样比较的方式也不一样

先比较名字长度，再比较名字内容，最后是年龄，如果都相同，是同一元素，不能添加

public class Student implements Comparable<Student> {

private String name;

private int age;

public Student() {

}

public Student(String name, int age) {

this.name = name;

this.age = age;

}

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

@Override//直接指定形参的类型是Student，因为在方法声明的时候使用了泛型

public int compareTo(Student s) {

// 主要条件 姓名的长度

int num = this.name.length() - s.name.length();

// 姓名的长度相同，不代表姓名的内容相同

int num2 = num == 0 ? this.name.compareTo(s.name) : num;

// 姓名的长度和内容相同，不代表年龄相同，所以还得继续判断年龄

int num3 = num2 == 0 ? this.age - s.age : num2;

return num3;//如果三个属性值都相同，那就返回0

}

}

//测试类TreeSetDemo

import java.util.TreeSet;

/*

* 需求：请按照姓名的长度排序

*/

public class TreeSetDemo {

public static void main(String[] args) {

// 创建集合对象

TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>();

// 创建元素

Student s1 = new Student("linqingxia", 27);

Student s2 = new Student("zhangguorong", 29);

Student s3 = new Student("wanglihong", 23);

Student s4 = new Student("linqingxia", 27);

Student s5 = new Student("liushishi", 22);

Student s6 = new Student("wuqilong", 40);

Student s7 = new Student("fengqingy", 22);

Student s8 = new Student("linqingxia", 29);

// 添加元素

ts.add(s1);

ts.add(s2);

ts.add(s3);

ts.add(s4);

ts.add(s5);

ts.add(s6);

ts.add(s7);

ts.add(s8);

// 遍历

for (Student s : ts) {

System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());

}

}

}

比较器接口Comparator

自定义类实现排序的第二种方式：让集合具有比较性

使用上图中的构造方法，在创建集合的时候，传递一个比较器对象，这样的集合就是具有比较性的集合了，首先要有一个比较器才行，实现Comparator接口

import java.util.Comparator;

//自定义比较器，实现Comarator接口，实现compare方法

public class MyComparator implements Comparator<Student> {

@Override

public int compare(Student s1, Student s2) {

// 姓名长度

int num = s1.getName().length() - s2.getName().length();

// 姓名内容

int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;

// 年龄

int num3 = num2 == 0 ? s1.getAge() - s2.getAge() : num2;

return num3;

}

}

//Student类

public class Student {

private String name;

private int age;

public Student() {

super();

}

public Student(String name, int age) {

this.name = name;

this.age = age;

}

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

}

//测试类

import java.util.Comparator;

import java.util.TreeSet;

/*

* 排序：

*     A:自然排序(元素具备比较性)

*         让元素所属的类实现自然排序接口 Comparable

*     B:比较器排序(集合具备比较性)

*         让集合的构造方法接收一个比较器接口的子类对象 Comparator

*/

public class TreeSetDemo {

public static void main(String[] args) {

// TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(); //自然排序

// public TreeSet(Comparator comparator) //比较器排序的构造

// TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new MyComparator());

TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {

@Override

public int compare(Student s1, Student s2) {

// 姓名长度

int num = s1.getName().length() - s2.getName().length();

// 姓名内容

int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName())

: num;

// 年龄

int num3 = num2 == 0 ? s1.getAge() - s2.getAge() : num2;

return num3;

}

});

// 创建元素

Student s1 = new Student("linqingxia", 27);

Student s2 = new Student("zhangguorong", 29);

Student s3 = new Student("wanglihong", 23);

Student s4 = new Student("linqingxia", 27);

Student s5 = new Student("liushishi", 22);

Student s6 = new Student("wuqilong", 40);

Student s7 = new Student("fengqingy", 22);

Student s8 = new Student("linqingxia", 29);

// 添加元素

ts.add(s1);

ts.add(s2);

ts.add(s3);

ts.add(s4);

ts.add(s5);

ts.add(s6);

ts.add(s7);

ts.add(s8);

// 遍历

for (Student s : ts) {

System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());

}

}

}

键盘录入5个学生信息(姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩)

按照总分从高到低输出到控制台

总分相同的，按语文从高到低排序

前两者都相同的，按数学从高到低排序

前三者都相同的，按英语从高到底排序

如果上面所有值都相同，说明是同一个元素，不能添加

使用集合是可排序的方式完成

public class Student {

// 姓名

private String name;

// 语文成绩

private int chinese;

// 数学成绩

private int math;

// 英语成绩

private int english;

public Student(String name, int chinese, int math, int english) {

this.name = name;

this.chinese = chinese;

this.math = math;

this.english = english;

}

public Student() {

}

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public int getChinese() {

return chinese;

}

public void setChinese(int chinese) {

this.chinese = chinese;

}

public int getMath() {

return math;

}

public void setMath(int math) {

this.math = math;

}

public int getEnglish() {

return english;

}

public void setEnglish(int english) {

this.english = english;

}

public int getSum() {

return this.chinese + this.math + this.english;

}

}

//测试类

public class TreeSetDemo {

public static void main(String[] args) {

// 创建一个TreeSet集合

TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {

@Override

public int compare(Student s1, Student s2) {

// 总分从高到低

int num = s2.getSum() - s1.getSum();

// 总分相同的不一定语文相同

int num2 = num == 0 ? s1.getChinese() - s2.getChinese() : num;

// 总分相同的不一定数学相同

int num3 = num2 == 0 ? s1.getMath() - s2.getMath() : num2;

// 总分相同的不一定英语相同

int num4 = num3 == 0 ? s1.getEnglish() - s2.getEnglish() : num3;

// 姓名还不一定相同呢

int num5 = num4 == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName())

: num4;

return num5;

}

});

System.out.println("学生信息录入开始");

// 键盘录入5个学生信息

for (int x = 1; x <= 5; x++) {

Scanner sc = new Scanner(System.in);

System.out.println("请输入第" + x + "个学生的姓名:");

String name = sc.nextLine();

System.out.println("请输入第" + x + "个学生的语文成绩:");

String chineseString = sc.nextLine();

System.out.println("请输入第" + x + "个学生的数学成绩:");

String mathString = sc.nextLine();

System.out.println("请输入第" + x + "个学生的英语成绩:");

String englishString = sc.nextLine();

// 把数据封装到学生对象中

Student s = new Student();

s.setName(name);

s.setChinese(Integer.parseInt(chineseString));

s.setMath(Integer.parseInt(mathString));

s.setEnglish(Integer.parseInt(englishString));

// 把学生对象添加到集合

ts.add(s);

}

System.out.println("学生信息录入完毕");

System.out.println("学习信息从高到低排序如下：");

System.out.println("姓名\t语文成绩\t数学成绩\t英语成绩");

// 遍历集合

for (Student s : ts) {

System.out.println(s.getName() + "\t" + s.getChinese() + "\t"

+ s.getMath() + "\t" + s.getEnglish());

}

}

}

Map接口概述

Map接口概述

将键映射到值的对象

一个映射不能包含重复的键

每个键最多只能映射到一个值

Map接口和Collection接口的不同

Map是双列的,Collection是单列的

Map的键唯一,Collection的子体系Set是唯一的

Map集合的数据结构只针对key有效，跟value无关

Collection集合的数据结构是针对元素有效

Map集合的功能概述：

1:添加功能

V put(K key,V value):添加元素

如果键是第一次存储，就直接存储元素，返回null

如果键不是第一次存在，就用值把以前的值替换掉，返回以前的值

2:删除功能

void clear():移除所有的键值对元素

V remove(Object key)：根据键删除键值对元素，并把值返回

3:判断功能

boolean containsKey(Object key)：判断集合是否包含指定的键

boolean containsValue(Object value):判断集合是否包含指定的值

boolean isEmpty()：判断集合是否为空

4:获取功能

Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()

V get(Object key):根据键获取值

Set<K> keySet():获取集合中所有键的集合

Collection<V> values():获取集合中所有值的集合

5：长度功能

int size()：返回集合中的键值对的对数

Map集合常见操作演示

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

/*

* 作为学生来说，是根据学号来区分不同的学生的，那么假设我现在已经知道了学生的学号，我要根据学号去获取学生姓名，请问怎么做呢?

* 如果采用前面讲解过的集合，我们只能把学号和学生姓名作为一个对象的成员，然后存储整个对象，将来遍历的时候，判断，获取对应的名称。

* 但是呢，如果我都能把学生姓名拿出来了，我还需要根据编号去找吗?

* 针对我们目前的这种需求：仅仅知道学号，就想知道学生姓名的情况，Java就提供了一种新的集合 Map。

* 通过查看API，我们知道Map集合的一个最大的特点，就是它可以存储键值对的元素。这个时候存储我们上面的需求，就可以这样做

*     学号1      姓名1

*     学号2 姓名2

*     学号3      姓名3

*     学号2(不行)姓名4

*     学号4       姓名4

* Map集合的特点：

*     将键映射到值的对象。一个映射不能包含重复的键；每个键最多只能映射到一个值。

*

* Map集合和Collection集合的区别?

*     Map集合存储元素是成对出现的，Map集合的键是唯一的，值是可重复的

*     Collection集合存储元素是单独出现的，Collection的子接口Set是唯一的，List是可重复的。

* 注意：

*     Map集合的数据结构只针对键有效，跟值无关

*      Collection集合的数据结构是针对元素有效*/

public class MapDemo {

public static void main(String[] args) {

// 创建集合对象，带有泛型

Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();

// 添加元素

// V put(K key,V value):添加元素。其返回值有时也有用

// System.out.println("put:" + map.put("文章", "马伊俐"));

//第一次添加没有返回值

// System.out.println("put:" + map.put("文章", "姚笛"));

map.put("邓超", "孙俪");

map.put("黄晓明", "杨颖");

map.put("周杰伦", "蔡依林");

map.put("刘恺威", "杨幂");

// void clear():移除所有的键值对元素

// map.clear();

// V remove(Object key)：根据键删除键值对元素，并把值返回

// System.out.println("remove:" + map.remove("黄晓明"));

// System.out.println("remove:" + map.remove("黄晓波"));

// boolean containsKey(Object key)：判断集合是否包含指定的键

// System.out.println("containsKey:" + map.containsKey("黄晓明"));

// System.out.println("containsKey:" + map.containsKey("黄晓波"));

// boolean isEmpty()：判断集合是否为空

// System.out.println("isEmpty:"+map.isEmpty());

//int size()：返回集合中的键值对的对数

System.out.println("size:"+map.size());

// 输出集合名称

System.out.println("map:" + map);

}

}

Map常用获取方法

获取功能：

  • V get(Object key):根据键获取值
  • Set<K> keySet():获取集合中所有键的集合，不可重复
  • Collection<V> values():获取集合中所有值的集合，可重复
  • Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()

import java.util.Collection;

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

import java.util.Set;

public class MapDemo2 {

public static void main(String[] args) {

// 创建集合对象

Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();

// 创建元素并添加元素

map.put("邓超", "孙俪");

map.put("黄晓明", "杨颖");

map.put("周杰伦", "蔡依林");

map.put("刘恺威", "杨幂");

// V get(Object key):根据键获取值

System.out.println("get:" + map.get("周杰伦"));

System.out.println("get:" + map.get("周杰")); // 返回null

System.out.println("----------------------");

// Set<K> keySet():获取集合中所有键的集合

Set<String> set = map.keySet();

for (String key : set) {

System.out.println(key);

}

System.out.println("----------------------");

// Collection<V> values():获取集合中所有值的集合

Collection<String> con = map.values();

for (String value : con) {

System.out.println(value);

}

}

}

Map集合遍历的两种方式

Map集合遍历方式一

  • 方式1：根据key找value

获取所有key的集合

遍历key的集合，通过key获取到每一个value

  • 方式2：根据键值对对象找key和value

获取所有键值对对象的集合

遍历键值对对象的集合，获取到每一个键值对对象

根据键值对对象找key和value

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

import java.util.Set;

public class MapDemo3 {

public static void main(String[] args) {

// 创建集合对象

Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();

// 创建元素并添加到集合

map.put("杨过", "小龙女");

map.put("郭靖", "黄蓉");

map.put("杨康", "穆念慈");

map.put("陈玄风", "梅超风");

// 遍历

// 获取所有的键

Set<String> set = map.keySet();

// 遍历键的集合，获取得到每一个键

for (String key : set) {

// 根据键去找值

String value = map.get(key);

System.out.println(key + "---" + value);

}

}

}

Map集合遍历方式二

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

import java.util.Set;

public class MapDemo4 {

public static void main(String[] args) {

// 创建集合对象

Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();

// 创建元素并添加到集合

map.put("杨过", "小龙女");

map.put("郭靖", "黄蓉");

map.put("杨康", "穆念慈");

map.put("陈玄风", "梅超风");

// 获取所有键值对对象的集合

Set<Map.Entry<String, String>> set = map.entrySet();

// 遍历键值对对象的集合，得到每一个键值对对象

for (Map.Entry<String, String> me : set) {

// 根据键值对对象获取键和值

String key = me.getKey();

String value = me.getValue();

System.out.println(key + "---" + value);

}

}

}

Map接口实现类：HashMap

HashMap类概述

key是哈希表结构，可以保证key的唯一性

HashMap常见用法

  • HashMap<String,String>
  • HashMap<Integer,String>
  • HashMap<String,Student>
  • HashMap<Student,String>

HashMap演示案例一

import java.util.HashMap;

import java.util.Set;

/*

* HashMap:是基于哈希表的Map接口实现。

* 哈希表的作用是用来保证键的唯一性的。

* HashMap<String,String>

* 键：String

* 值：String

*/

public class HashMapDemo {

public static void main(String[] args) {

// 创建集合对象

HashMap<String, String> hm = new HashMap<String, String>();

//添加元素

hm.put("it001", "马云");

hm.put("it003", "马化腾");

hm.put("it004", "乔布斯");

hm.put("it005", "张朝阳");

hm.put("it001", "比尔盖茨");

// 遍历，通过key集合去找value

Set<String> set = hm.keySet();

for (String key : set) {

String value = hm.get(key);

System.out.println(key + "---" + value);

}

}

}

HashMap演示案例二

import java.util.HashMap;

import java.util.Set;

/*

* HashMap<Integer,String>

* 键：Integer

* 值：String

*/

public class HashMapDemo2 {

public static void main(String[] args) {

// 创建集合对象

HashMap<Integer, String> hm = new HashMap<Integer, String>();

//添加元素

hm.put(27, "林青霞");

hm.put(30, "风清扬");

hm.put(28, "张三");

hm.put(29, "林青霞");

// 下面的写法是八进制，但是不能出现8以上的单个数据

// hm.put(003, "hello");

// hm.put(006, "hello");

// hm.put(007, "hello");

// hm.put(008, "hello");//error

// 遍历

Set<Integer> set = hm.keySet();

for (Integer key : set) {

String value = hm.get(key);

System.out.println(key + "---" + value);

}

// 下面这种方式仅仅是集合的元素的字符串表示

// System.out.println("hm:" + hm);

}

}

演示案例：存放学生对象

由于使用的是HashMap所以自定义的类中一定要重写hashCode和equals方法，这样才能保证key能准确存储到集合中

public class Student {

private String name;

private int age;

public Student() {   }

public Student(String name, int age) {

this.name = name;

this.age = age;

}

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

@Override

public int hashCode() {

final int prime = 31;

int result = 1;

result = prime * result + age;

result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());

return result;

}

@Override

public boolean equals(Object obj) {

if (this == obj)

return true;

if (obj == null)

return false;

if (getClass() != obj.getClass())

return false;

Student other = (Student) obj;

if (age != other.age)

return false;

if (name == null) {

if (other.name != null)

return false;

} else if (!name.equals(other.name))

return false;

return true;

}

}

//测试类

import java.util.HashMap;

import java.util.Set;

/*

* HashMap<String,Student>

* 键：String  学号

* 值：Student 学生对象

*/

public class HashMapDemo3 {

public static void main(String[] args) {

// 创建集合对象

HashMap<String, Student> hm = new HashMap<String, Student>();

// 创建学生对象

Student s1 = new Student("周星驰", 58);

Student s2 = new Student("刘德华", 55);

Student s3 = new Student("梁朝伟", 54);

Student s4 = new Student("刘嘉玲", 50);

// 添加元素

hm.put("9527", s1);

hm.put("9522", s2);

hm.put("9524", s3);

hm.put("9529", s4);

// 遍历

Set<String> set = hm.keySet();

for (String key : set) {

// 注意了：这次值不是字符串了

Student value = hm.get(key);

System.out.println(key + "---" + value.getName() + "---"

+ value.getAge());

}

}

}

第二种方法

import java.util.HashMap;

import java.util.Set;

/*

* HashMap<Student,String>

* 键：Student

*     要求：如果两个对象的成员变量值都相同，则为同一个对象。

* 值：String

*/

public class HashMapDemo4 {

public static void main(String[] args) {

// 创建集合对象

HashMap<Student, String> hm = new HashMap<Student, String>();

// 创建学生对象

Student s1 = new Student("貂蝉", 27);

Student s2 = new Student("王昭君", 30);

Student s3 = new Student("西施", 33);

Student s4 = new Student("杨玉环", 35);

Student s5 = new Student("貂蝉", 27);

// 添加元素

hm.put(s1, "8888");

hm.put(s2, "6666");

hm.put(s3, "5555");

hm.put(s4, "7777");

hm.put(s5, "9999");//s5于s1属于重复对象，所以不能添加

// 遍历

Set<Student> set = hm.keySet();

for (Student key : set) {

String value = hm.get(key);

System.out.println(key.getName() + "---" + key.getAge() + "---"

+ value);

}

}

}

时间： 2024-10-18 14:12:17

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